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这所院校又添新作:一种新型多自由度球形感应电机的设计与控制

论论资讯 | 2023-01-01 3热度

Electric Power Components and Systems

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Design and Control of a Novel Multi-Degree-of-Freedom Spherical Induction Motor

Ding Z.; Deng T.; Su Z.; Wu C.; Yin Y.

Published:2023-01-01
DOI:10.1080/15325008.2023.2196668

研究背景

随着城市化进程的不断加速,城市交通问题越来越受到人们的关注。特别是在大城市中,交通拥堵、污染等问题日益突出。因此,出现了许多新型交通工具,例如电动汽车、轻便电动车等。然而,这些交通工具在行驶过程中仍存在一些问题,例如转弯半径大、无法实现全向行驶等。为了解决这些问题,研究者提出了一种新型的多自由度球形感应电机,用于替代传统的车轮和转向系统,实现车辆的直接驱动。

研究内容

该论文提出了一种多自由度球形感应电机(SIM),用于实现城市微型电动车的全向行驶功能。该电机由三个弧形定子和一个球形转子组成,扭矩直接从球形转子表面输出。通过电磁暂态仿真和多物理场协同仿真,验证了电机结构参数和场定向控制系统的有效性。为了实现SIM的多维驱动,对扭矩模型进行了分析,并提出了一种多自由度驱动控制策略,通过数学建模实现。结果表明,SIM可以实现两个旋转自由度的驱动,而且控制系统具有适当的动态和跟踪性能。该设计方案和控制策略是合理的。

研究意义

该研究提出了一种新型的多自由度球形感应电机,可以解决传统车辆转弯半径大、无法实现全向行驶等问题。此外,该研究还提出了一种多自由度驱动控制策略,可以实现电机的多维驱动。这些成果对于城市电动车的设计和制造具有重要意义。

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